调磁式异步磁力联轴器三维气隙磁场研究

针对一台14对极21个调磁极片的调磁式异步磁力联轴器,为研究其气隙中永磁磁场与调制磁场的空间分布规律,利用有限元模拟的方法,得出静态与瞬态下三维气隙磁场的分布及周期性;基于等效面电流法,采用Matlab软件进行离散化编程求解,得到外气隙永磁磁场沿径向、周向及轴向的三维空间分布及周期性;采用多维高精度数字化测磁装置对联轴器的永磁磁场及调制磁场进行两种不同方案的三维测量。结果表明,永磁磁场与调制磁场均呈现周期性分布,其周期数分别为14、7;瞬态下气隙磁场的磁感应强度幅值大于静态时的幅值;气隙磁场存在端部效应,气隙磁场径向与周向分量的端部磁场小于中间磁场,轴向分量则相反;测量结果与模拟结果、解析结果具有很好的一致性。

调磁式异步磁力联轴器Halbach阵列结构磁路有限元分析

为提升调磁式异步磁力联轴器的传动性能,将Halbach永磁阵列应用于该类磁力联轴器中。利用Ansoft有限元软件对其进行仿真,得到了对应不同永磁阵列的联轴器磁感应强度分布云图、磁力线分布图及输出转矩随时间的变化曲线。研究结果表明,当采用Halbach阵列时,磁力联轴器的主磁路外转子不需要轭铁,可减小机构的转动惯量;相比传统阵列,Halbach阵列可明显提高联轴器的输出转矩。相比采用传统阵列磁体的联轴器,对应90°、60°、45°Halbach阵列的联轴器可使输出转矩分别提高34.1%、52.3%、56.8%。

可调速异步盘式磁力联轴器的转矩计算及其影响因素分析

为研究可调速异步盘式磁力联轴器的参数对转矩的影响,采用有限元方法进行三维磁场数值计算,得出了磁力联轴器在静态和瞬态下气隙的三维磁场分布。并对影响磁力联轴器转矩的关键参数如气隙长度、永磁体厚度、磁极数、从动盘的槽数、槽深以及主动转速等进行了分析。研究结果表明:当在一定的外形尺寸下,取磁极数为18,槽数为16,槽深为15 mm时其转矩最大为20 N.m左右。另外,增加气隙长度会降低联轴器的转矩;在一定的范围内,转矩随着磁极数、从动盘的槽数、槽深的增大先增大后减小,且槽数不能与磁极数相等;转矩随着主动转速先增大后减小,其变化曲线类似于电机的机械特性曲线,可为选择相应的电机转速和磁力联轴器调速提供依据。

反求设计技术在新型电磁感应式磁力联轴器研制中的应用

介绍了应用反求设计技术 ,通过对鼠笼式异步电动机工作原理的分析 ,在已有同步磁力联轴器基础上 ,创新研制出一种电磁感应式磁力联轴器 ,与同步磁力联轴器相比 ,电磁感应式磁力联轴器更适于工作在高温状态。

圆筒式磁力联轴器参数化建模与仿真分析

为了简化产品建模流程和缩短产品设计周期,以Solid Works为二次开发平台,Visual Basic6.0为编程语言,开展了圆筒式磁力联轴器参数化建模.利用Ansoft软件对磁力联轴器进行仿真分析,验证了不同状态下磁力线分布情况,以及相对磁转角对磁力线分布的影响.

转子调磁式磁力齿轮设计与分析

针对传统磁力齿轮高速运转时转子永磁体会破坏的缺点,提出没有永磁体的转子调磁式磁力齿轮。根据磁场调制原理建立了输入输出转矩与气隙磁场间的关系,使用二维有限元法分析其转矩传递能力;使用参数化扫描对不同的转子尺寸参数组合进行优化分析,得到输出转矩与转子尺寸间的关系,并探究各转子尺寸参数对输出转矩影响的原因。仿真结果表明:输出转矩与转子的尺寸参数有直接关系,存在最优尺寸使输出转矩达到最大值;优化后输出转矩增加了81.2%,低速转子尺寸对输出转矩影响最大。最后对气隙中磁密进行谐波分析,结果表明优化前后主要谐波的变化与转矩变化一致,验证了转子调磁式磁力齿轮设计分析的有效性。

磁力齿轮中调磁极片结构参数的数值模拟分析

为了改善磁力齿轮的转矩传递能力，研究调磁极片的调磁机理和结构要求，提出3种结构形式．针对调磁极片层叠结构出现的转矩传递能力不足等问题，采用瞬态有限元分析方法对调磁极片各部分的结构参数进行数值模拟．结果表明：磁力齿轮的输出转矩随调磁极片相对齿宽的增加先增大后减小，当相对齿宽在0．4～0．5时转矩较大，且变化相对平稳；磁力齿轮的输出转矩随调磁板片齿高的增加也是先增大后减小，在齿高为3mm时为最大，比试验参数下的模拟结果提高18％；输出转矩随着连接桥高度的增大而减小，消除连接桥可使输出转矩比试验参数下的模拟结果提高62％．

磁力联轴器研究发展现状

磁力联轴器是石油、化工、电镀等行业中常用的一种机械部件,目前研究较多的主要有三种:同步圆筒式磁力联轴器、异步平盘式磁力联轴器、异步圆筒式磁力联轴器,通过对这三种磁力联轴器的发展现状进行研究,分析了它们的异同点,有助于对磁力联轴器进行进一步的探索。

基于磁电理论对磁式带式输送机的机理分析

在讨论了三种带式输送机(气垫式、托辊式、磁式)主要优缺点的基础上,根据目前气垫带式输送机(气垫机)以及托辊带式输送机的发展与应用,提出了磁式带式输送机的结构以及运行机理。磁式带式输送机将输送机上的托辊用磁场代替,输送带为磁性输送带,在盘槽处安装矩形线圈,通电后矩形线圈产生磁场,利用磁极相同具有相互排斥的特性支撑输送带及其物料,这样可以使原有的按一定间距布置的托辊支撑或者连续的气垫支撑变为连续的磁场支撑,因为输送带与盘槽的接触是空气接触,减小了运行阻力。该设计的特点是可以通过改变通电线圈电流的大小进而改变磁场大小,从而适用于不同重量物料的运输。